Una válvula de bola es una válvula de movimiento rotacional. La bola consta de un disco con forma de bola. Este disco con forma de bola gira para detener o iniciar el flujo. La bola tiene un orificio o puerto en el medio de modo que cuando el puerto esté alineado con ambos extremos de la válvula, se producirá flujo. La bola realiza la misma función que el disco en la válvula de globo.
¿Qué es un Válvula de bola tipo flotante?
En una válvula de bola flotante, la bola está suspendida en el fluido que fluye y se mantiene en posición mediante la compresión de dos asientos elastoméricos contra ella.
El eje está conectado en la parte superior de la bola y permite el cambio de una posición abierta a una cerrada con un movimiento de un cuarto de vuelta (90 grados).
Cuando se mueve el eje, se aplica una carga a la bola que se presiona contra sus asientos.
Este diseño, ligero y económico, se adapta a diámetros interiores de hasta 10 pulgadas: por encima de este tamaño, los asientos de la válvula no soportarían bolas cada vez más pesadas y la válvula no funcionaría con seguridad y eficacia.
Las válvulas de bola flotante permiten un cierre bidireccional del flujo (como las del tipo muñón).
¿Cómo funciona una válvula de bola flotante?
Las válvulas de bola flotante funcionan mediante un eje o vástago unido a la parte superior de la bola que la gira 90 grados (un cuarto de vuelta). A medida que la bola gira, el puerto queda cubierto o descubierto por la pared del cuerpo de la válvula, liberando o deteniendo el flujo de medio. El vástago está unido a la bola lo suficientemente flojo como para que, a medida que la bola gira sobre su eje, la presión del flujo empuja la bola contra su asiento aguas abajo, creando un sello hermético. Por esta razón, es posible que las válvulas de bola flotante no sellen tan eficazmente en aplicaciones de muy baja presión después de que se haya producido una cierta cantidad de desgaste del asiento. Esto se debe a que es posible que no haya suficiente presión del medio para forzar la bola contra el asiento aguas abajo y crear un sello hermético. Sin embargo, en la mayoría de las aplicaciones, la presión aguas abajo es suficiente para mantener un sello hermético mucho después de que los asientos hayan comenzado a desgastarse.
Componentes de la válvula de bola tipo flotante
Los componentes principales de una válvula de bola flotante incluyen:
Cuerpo de la válvula – Un recipiente a presión que contiene los componentes necesarios para controlar o cerrar el flujo a través de una tubería. Está diseñado para conectar dos o más secciones de tubería o tubería entre sí.
Bola – Una esfera con una trayectoria de flujo (agujero o túnel) que pasa por el centro y un punto de conexión para que un eje la gire.
Asientos – Discos redondos en forma de donut que forman un sello entre el cuerpo y la bola.
Vástago – Un eje que conecta la bola interna con el exterior de la válvula para facilitar la rotación de la bola.
Embalaje – Sellos flexibles que se ajustan alrededor del eje y evitan que el medio que viaja a través de la válvula se escape al exterior.
Capó – La parte del cuerpo de la válvula que alberga el vástago y la empaquetadura.
Operador o Actuador – Un dispositivo externo diseñado para girar el vástago de la válvula. Puede ser una palanca, un engranaje, un engranaje accionado por motor (actuador eléctrico) o un actuador neumático/hidráulico.
Tipos de válvula de bola
Basado en el diseño de la pelota
El diseño más común es el “diseño de bola flotante”. La bola está suspendida en el medio y fijada mediante dos anillos de obturación. Algunas válvulas de alta calidad tienen un “diseño de bola de muñón”. La bola está apoyada en la parte superior e inferior para reducir la carga sobre los asientos de las válvulas.
- Flotante Válvula de bola – La mayoría de válvulas de bola tienen una bola flotante. La bola está sostenida por los asientos de válvula.
- muñón Válvula de bola – Las válvulas con grandes diámetros y altas presiones de funcionamiento (por ejemplo, DN >100 mm y 30 bar) suelen tener un diseño de muñón. La bola se apoya en la parte inferior y superior para reducir la carga sobre los anillos del asiento. El par de funcionamiento es generalmente menor para las válvulas de muñón.
El orificio que atraviesa la bola puede tener diferentes perfiles como por ejemplo de paso total, de paso reducido o en forma de V.
- Válvula de bola de paso reducido – La mayoría de las válvulas de bola tienen un diámetro reducido. Como resultado, la válvula de bola introduce pérdidas por fricción en el sistema. Estas pérdidas son todavía relativamente pequeñas en comparación con otros tipos de válvulas. Las válvulas de bola de una pieza casi siempre tienen un diámetro reducido.
- A pleno Válvula de bola – Las válvulas de paso total tienen el mismo diámetro de paso que la tubería. La ventaja es que no hay pérdidas adicionales por fricción y que el sistema es mecánicamente más fácil de limpiar (pigging). La desventaja es que la bola y la carcasa son más grandes que una válvula de bola estándar con diámetro reducido. Por lo tanto, el coste es ligeramente mayor y para muchas aplicaciones esto no es necesario.
- en forma de V Válvula de bola – El orificio de la bola o del asiento de la válvula tiene un perfil en forma de “V”. Como resultado, el caudal deseado se puede controlar con mayor precisión girando la bola. Optimizando el perfil, se puede alcanzar una característica de flujo lineal.
Diferencias entre válvula de bola flotante y Válvula de bola Trunnion
¿Cuáles son las diferencias entre la válvula de bola flotante y la válvula de bola de muñón? Hay 5 puntos principales.
1. Apariencia de válvula de bola flotante versus muñón
En válvula de bola flotante y el válvula de bola de muñón son fáciles de distinguir en apariencia. Si el cuerpo de la válvula tiene un eje fijo en la parte inferior, debe ser la válvula de bola de muñón.
Si el cuerpo de la válvula de bola tiene un dispositivo para inyectar grasa, es básicamente una válvula de bola de muñón. Sin embargo, si no hay un dispositivo de inyección, ¿podemos decir que debe ser una válvula de bola flotante? Esto es incorrecto, porque las válvulas de bola de muñón de tamaño pequeño, como las de 2 “150 LB, generalmente tampoco se llenan con el dispositivo de inyección.
2. Superficie de sellado de muñón frente a válvula de bola flotante
Como la bola de la válvula de bola flotante está flotando, bajo la presión del medio, la bola flotante se moverá contra el asiento aguas abajo, por lo que el sello de la válvula de bola flotante pertenece al sello de un solo lado. La bola de la válvula de bola de muñón no se puede mover, por lo que los dos lados de la válvula de bola de muñón deben estar sellados.
Dado que el principio de sellado es diferente, los requisitos de las dos válvulas de bola sobre el material de la superficie de sellado son diferentes, especialmente la superficie de sellado de la válvula de bola flotante debe poder soportar la presión causada por la bola flotante.
3. Principio de funcionamiento de válvula de bola flotante versus de muñón
La válvula de bola flotante solo tiene un vástago superior y la bola puede tener un ligero desplazamiento, por eso se llama válvula de bola flotante. La bola de la válvula de bola de muñón tiene otro vástago en la parte inferior para fijar la posición de la bola, por lo que la bola no puede mover.
El sellado de la válvula de bola flotante se realiza mediante la presión del medio, cuando la válvula de bola está cerrada, la bola flotante se presiona contra la superficie de sellado bajo la acción de la presión para realizar el sellado. Cuando la válvula de bola de muñón está cerrada, el La bola no produce desplazamiento, pero los asientos flotantes se moverán y presionarán contra la bola bajo la acción de la presión del medio para realizar el sellado.
4. Solicitud de válvula de bola de muñón frente a válvula flotante
La válvula de bola flotante es adecuada para presiones medias y bajas y generalmente tiene un diámetro pequeño. La válvula de bola de muñón se puede usar en condiciones de alta presión y el tamaño puede ser de hasta 60 pulgadas.
La válvula de bola de muñón es un tipo de válvula de doble bloqueo y purga (DBB), mientras que la válvula de bola flotante solo sella el lado aguas abajo. La válvula de bola de muñón puede bloquear los medios tanto aguas arriba como aguas abajo. Y cuando la presión en la cavidad intermedia es mayor que la fuerza del resorte del asiento, el asiento se abrirá para liberar la presión dentro de la cámara y garantizar la seguridad.
5. Características del muñón de válvula de bola versus flotante
Para las válvulas de bola flotante, las válvulas de bola de muñón generalmente se usan por más tiempo, tienen un tamaño más pequeño y son más fáciles de operar.
La válvula de bola de muñón también tiene la función de liberación automática de presión, cuando la temperatura del medio en la válvula aumenta y causa un aumento anormal de la presión, la válvula de bola de muñón puede liberar automáticamente la presión sin una válvula de alivio. Esto es muy importante para garantizar la seguridad de producción industrial.
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